LSF高性能分布运算解决方案 一、系统组成 速度系统主要由IBM X3850 X5集群计算机、IBM X3650 M3 虚拟化服务器、Dell R5100图形工作站、存储系统组成。 IBM X3850 X5集群计算机：每个节点 4 颗CPU，每个 CPU 8核，主频 2.26GHz，节点内存 128GB。 IBM X3650 M3虚拟化服务器：每个节点 2 个 CPU，每个 CPU4核，主频 2.66GHz，节点内存 48GB。 Dell R5100图形工作站：每个节点包括 1个NVIDIA Quadro 6000 显示卡，主机CPU 主频为3.06 GHz，内存为 8GB，硬盘为 4*146GB。 存储系统：IBM DS5020 可用容量约为 12TB，由集群计算机、虚拟化服务器和图形工作站共享。 IBM X3850 X5计算集群运行用户的程序。 LSF高性能分布运算解决方案系统示意图 二、主要软件
1.操作系统：IBM X3850 X5集群计算机安装 64 位Windows2008 系统，IBM X3650 M3 安装Vmware ESX4.1系统，图形工作站安装64 位Windows2008 系统。 2.作业调度系统：Platform 公司的LSF。 3.应用软件：如表 1 所示。 名称厂家 LightTools ORA ZEMAX-EE Focus Software PADS ES Suite Ap SW Mentor Graphics Expedition PCB Pinnacle Mentor Graphics DxDesigner ExpPCB Bnd SW Mentor Graphics I/O Designer Ap SW Mentor Graphics Multi-FPGA Optimization Op S Mentor Graphics HyperLynx SI PI Bnd SW Mentor Graphics Questa Core VLOG Ap SW Mentor Graphics Precision RTL Plus Ap SW Mentor Graphics SystemVision 150 Ap SW Mentor Graphics FlowTHERM Parallel Ap SW Mentor Graphics Labview NI Code Composer Studio TI Quartus II Altera ISE Xilinx Vxworks Wind River Intel C++ Studio XE Intel MatLab及相关工具箱Mathworks Maple MapleSoft Oracle Oracle NX Mach 3 Product Design Siemens PLM Software ADAMS MSC
量子化学计算方法试验 1. 应用量子化学计算方法进行计算的意义 化学是一门基础学科，具有坚实的理论基础，化学已经发展为实验和理论并重的科学。理论化学和实验化学的主要区别在于，实验化学要求把各种具体的化学物质放在一起做试验，看会产生什么新的物质，而理论化学则是通过物理学的规律来预测、计算它可能产生的结果，这种计算和预测主要借助计算机的模拟。也就是说，理论化学可以更深刻地揭示实验结果的本质并阐述规律，还可以对物质的结构和性能预测从而促进科学的发展。特别是近几年来，随着分子电子结构、动力学理论研究的不断深入以及计算机的飞速发展，理论与计算化学已经发展成为化学、生物化学及相关领域中不可缺少的重要方向。目前，已有多种成熟的计算化学程序和商业软件可以方便地用于定量研究分子的各种物理化学性质，是对化学实验的重要的补充，不仅如此，理论计算与模拟还是药物、功能材料研发环境科学的领域的重要实用工具。 理论化学运用非实验的推算来解释或预测化合物的各种现象。理论化学主要包括量子化学，（quantum chemistry）是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。量子化学可分基础研究和应用研究两大类，基础研究主要是寻求量子化学中的自身规律，建立量子化学的多体方法和计算方法等，多体方法包括化学键理论、密度矩阵理论和传播子理论，以及多级微扰理论、群论和图论在量子化学中的应用等。理论与计算化学的巨大进展，正使化学学科经历着革命性的变化。今天的理论与计算化学几乎渗透到现代一切科技领域，与材料、生物、能源、信息和环保尤为密切，理论化学的应用范围将越来越广。理论与计算化学逐步发展成为一门实用、高效、富有创造性的基础科学，在化学、生物学等领域的影响越来越显著，且与日剧增。 2. 应用量子化学计算方法进行计算的目的 （1）了解量子化学计算的用途。 （2）了解量子化学计算的原理、方法和步骤。 （3）通过一两个计算实例进行量子化学计算的上机操作试验。 （4）学会简单的分析和应用计算结果。 3. 量子化学计算试验的原理
《实验2 自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度； 2、用误差分析的方法，学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数，本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度，如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是 实验的重要环节。 三、实验器材 MUJ-5C型计时计数测速仪（精度0.1ms），自由落体装置（刻度精度0.1cm）， 小钢球，接球的小桶，铅垂线。 四、实验原理 实验装置如图1。 在重力实验装作用下，物体的下落运动是匀加速直线运动， 其运动方程为 s=v0t+1/2g t2 该式中，s是物体在t时间内下落的距离；v0是物体运动的初 速度；g是重力加速度；若测得s, v0,t，即求出g值。 若使v0=0，即物体（小球）从静止释放，自由落体，则可 避免测量v0的麻烦，而使测量公式简化。但是，实际测量S 时总是存在一些困难。本实验装置中，光电转换架的通光孔总 有一定的大小，当小铁球挡光到一定程度时，计时-计数-计频 仪才开始工作，因此，不容易确定小铁球经光电转换架时的挡 光位置。为了解决这个问题，采用如下方法： 让小球从O点处开始下落，设它到A处速度为v0，再经过 t1时间到达B处，令AB间距离为s1，则 gt12 s1=v0t1?1 2 同样，经过时间t2后，小球由A处到达B’处，令AB’间 的距离为s2，则有 s2=v0t2+1/2g t22 化简上述两式，得: 图1 实验装置图g=2（s2t1-s1t2)/ t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/ t2-t1 --------------------------------------------（1）
XXXX 高性能计算平台建设方案 XXXXX 2013年4月
目录 1 概述 (2) 1.1 背景概况 (2) 1.2 建设内容 (3) 1.3 设计原则 (3) 2 总体架构 (5) 3 高性能计算平台硬件系统 (6) 3.1 平台架构图 (6) 3.2 主要设备选型 (8) 3.3 Cluster集群系统 (9) 3.4 计算节点 (10) 3.5 管理节点 (10) 3.6 I/O存储节点 (11) 3.7 网络系统方案............................................................................... 错误！未定义书签。 3.8 管理网络 (12) 3.9 监控网络 (12) 3.10 存储系统 (12) 4 高性能计算平台软件系统 (13) 4.1 64位Linux操作系统 (13) 4.2 集群管理软件 (14) 4.3 作业调度系统 (14) 4.4 并行文件系统 (15) 4.5 集群并行计算环境 (15) 4.6 标准库函数 (16) 4.7 标准应用软件 (16) 5 项目经费预算 (17) 5.1 经费来源 (17) 5.2 经费支出预算 (17) 附页——高性能计算平台技术参数要求 (18)
1概述 1.1背景概况 20世纪后半期，全世界范围掀起第三次产业革命的浪潮，人类开始迈入后 工业社会——信息社会。在信息经济时代，其先进生产力及科技发展的标志就是 计算技术。在这种先进生产力中高性能计算机（超级计算机）更是具有代表性。 时至今日，计算科学（尤其是高性能计算）已经与理论研究、实验科学相并列，成为现代科学的三大支柱之一。 三种科研手段中，理论研究为人类认识自然界、发展科技提供指导，但科学 理论一般并不直接转化为实用的技术；实验科学一方面是验证理论、发展理论的重要工具，另一方面，它是在理论的指导下发展实用技术，直接为经济发展服务；计算科学的发展也有相当悠久的历史，只是在计算机这一强大的计算工具问世之前，计算只能利用人类的大脑和简单的工具，计算应用于科学研究有天然的局限性，限制了它作用的发挥；随着计算机技术的发展，使用科学计算这一先进的技术手段不断普及，逐渐走向成熟。科学计算可以在很大程度上代替实验科学，并能在很多情况下，完成实验科学所无法完成的研究工作。科学计算也直接服务于实用科技，并为理论的发展提供依据和机会。在许多情况下，或者理论模型过于复杂甚至尚未建立，或者实验费用过于昂贵甚至不允许进行，此时计算模拟就成为求解问题的唯一或主要手段了。 目前，高性能计算已广泛应用于国民经济各领域，发挥着不可替代的重要作用： a) 基础学科中深入的知识发现，问题规模的扩大和求解精度的增加需要更 高性能的计算资源。例如，计算立体力学、计算材料学、计算电磁学。 b) 多学科综合设计领域中大量多部门协同计算需要构建高性能的综合平 台。例如，汽车设计、船舶设计。 c) 基于仿真的工程科学结合传统工程领域的知识技术与高性能计算，提供 经济高效地设计与实践方法。例如，基于仿真的医学实践、数字城市模拟、核电、油田仿真工具、新材料开发、碰撞仿真技术、数字风洞。
“空天杯”航空航天知识竞赛题 1.世界上公认为最早的重于空气的航空器是起源于我国的_B____。 A.木鸢 B.风筝 C.带鸟翅飞行的人 2._ __年9月19日，法国的蒙哥尔费兄弟带着自己研制的热气球，在巴黎凡尔赛宫作表演，气球在空中飘行_____分钟，被公认为世界上第一个热气球。 _C_ A.1781,4 B.1782,6 C.1783,8 3.莱特兄弟以滑翔机为基础制成了飞机，于___B__试飞成功，这是世界公认的最早的空中动力持续飞行。 A.1903年12月14日 B.1903年12月17日 C.1903年11月14日 4.冯如被称为“中国航空之父”，他在__C___年制成了他的第一架飞机并进行了试飞。 A.1912 B.1911 C. 1909 5.国际航空联合会成立于___ C __年。 A.1903 B.1904 C. 1905 6.世界上第一支独立空军成立于_A____。 A.第一次世界大战结束 B.第一次世界大战开始前 C.第一次世界大战初期 7.飞机第一次走上战场是在：___A__。 A.1911～1912年的意土战争 B.1912～1913年的巴尔干战争 C.1911～1912年的摩洛哥战争 8.飞机首次参战是执行___B__任务。 A.通信联络 B.航空侦察 C.空中布雷 9.首次空中轰炸使用的武器是：___C__。 A.航空炸弹 B.燃烧瓶 C.手榴弹 10.第一次世界大战期间，战斗机的主要武器是：__A___。 A.机枪 B.机炮 C.步枪 11.中国第一所正规的航空学校于___C__在北京南苑成立。 A.1911年9月 B.1912年9月 C.1913年9月 12.1913年冬，北洋政府征讨蒙古叛军，南苑航空学校派人驾驶飞机随军助战，对叛军实施了__ B?___，这是中国首次将飞机运用于实战。 A.空中扫射 B.空中侦察 C. 空投传单 13.世界上第一次航空博览会是_____年在_____举行的。C A.1910，德国汉诺威 B.1909，法国兰斯 C.1909，法国巴黎 14．中国第一个经政府批准在国外学习飞行的留学生是__A___。 A.厉汝燕 B.潘世忠 C.秦国镛 15.1931年4月，国民党空军的一架侦察机被工农红军根据地赤卫队俘获，苏维埃政府将这架飞机命名为___C__号，这是中国工农红军的第一架飞机。 A.红军 B.苏维埃 C.列宁
高性能计算集群项目采购需求 以下所有指标均为本项目所需设备的最小要求指标，供应商提供的产品应至少大于或等于所提出的指标。系统整体为“交钥匙”工程，厂商需确保应标方案的完备性。 投标商在投标方案中须明确项目总价和设备分项报价。数量大于“1”的同类设备，如刀片计算节点，须明确每节点单价。 硬件集成度本项目是我校校级高算平台的组成部分，供应商提供的硬件及配件要求必须与现有相关硬件设备配套。相关系统集成工作由供应商负责完成。 刀片机箱供应商根据系统结构和刀片节点数量配置，要求电源模块满配，并提供足够的冗余。配置管理模块，支持基于网络的远程管理。配置交换模块，对外提供4个千兆以太网接口，2个外部万兆上行端口，配置相应数量的56Gb InfiniBand接口 刀片计算节点双路通用刀片计算节点60个，单节点配置2个CPU，Intel Xeon E5-2690v4（2.6GHz/14c）；不少于8个内存插槽，内存64GB，主频≥2400；硬盘裸容量不小于200GB，提供企业级SAS或SSD 硬盘；每节点配置≥2个千兆以太网接口，1个56Gb InfiniBand 接口；满配冗余电源及风扇。 刀片计算节点（大内存）双路通用刀片计算节点5个，单节点配置2个CPU，Intel Xeon E5-2690v4；不少于8个内存插槽，内存128GB，主频≥2400；硬盘裸容量不小于200GB，提供企业级SAS或SSD硬盘；每节点配置≥2个千兆以太网接口，1个56Gb InfiniBand接口；满配冗余电源及风扇。 GPU节点2个双路机架GPU节点；每个节点2个Intel Xeon E5-2667 v4每节点2块NVIDIA Tesla K80GPU加速卡；采用DDR4 2400MHz ECC内存，每节点内存16GB*8=128GB；每节点SSD 或SAS硬盘≥300GB；每节点配置≥2个千兆以太网接口，1个56Gb/s InfiniBand接口；满配冗余电源及风扇。 数据存储节点机架式服务器2台，单台配置2颗Intel Xeon E5-2600v4系列CPU；配置32GB内存，最大支持192GB；配置300GB 2.5" 10Krpm
航空航天基本知识 我们知道，人类的家园是地球，而地球的外面覆盖着一层大气，如果没有水和大气以及适宜的温度和环境，生物是很难生存的。 通常，在人们的眼中，“天”很高，要想冲出厚厚的大气层，进入太空非常非常困难。其实，与地球相比，大气层是很稀薄的。 人们知道，地球的直径大约为12700千米，而大气层的厚度只有100 -800千米。如果将地球比作一个苹果的话，那么，我们可以把大气层看成是苹果的皮，可这层“苹果皮”本身却是变化多端的。 比如最贴近地球表面的一层，叫作对流层，其高度从海平面起一直到大约11000米止，其顶界是随纬度、季节等情况而变化的，在赤道地区为17000米，在中纬度地区（如北京、天津地区）为11000米，在地球两极地区则为7000-8000米。 对流层的主要特点是，空气温度随着高度的增加而降低，因而又称为变温层，平均而言高度每上升1000米，气温约下降6.5℃。与此同时，气压也随高度的增加而降低。由于地球引力的作用，在5500米的高度范围内，包含了大气总量的一半，而整个对流层，大约占了全部大气质量的四分之三。 由于几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内，再加上大量的微粒，因而，这里也是风云变幻最为剧烈的一层。从大约11000米的高度起，直到30500米左右，其大气温度基本不变，平均保持在-56.5℃上下，因此被称为同温层（实际情况是：在25000米以下，气温随高度的升高而上升。在同温层顶，气温约升至-43至-33℃）。同温层的气温之所以具有这样的特点，是因为该层大气离地球表面较远，受地面温度的影响较小，并且其顶部存在着臭氧，能够直接吸收太阳的辐射热等。 同温层所包含的空气质量大约占整个大气的四分之一弱。在这一层大气内，没有上下对流，只有水平方向的风，所以又叫作平流层。另外，该层大气几乎不存在水蒸气，基本上没有云、雾、雨、雹等气象变化的现象，这对飞行器的平稳飞行是非常有利的。不过，由于空气密度很小，飞机在这一高度层上又不适宜机动飞行。 人类的航空活动差不多都集中在对流层和同温层内。为了保证飞机和发动机的工作效率，飞机飞行的高度一般不超过30千米的界限。 从30千米到80-100千米的高度范围，被称为中间层。这一层空气的特点是：以45千米为界，温度先升后降。由于大量的臭氧存在，其气温先由同温层顶的
高性能计算云平台 解决方案
目录 1概述 (3) 1.1建设背景 (3) 1.2设计范围 (3) 1.3总体设计原则 (3) 2系统平台设计 (4) 2.1项目需求 (4) 2.2设计思想 (5) 2.3云存储系统方案 (6) 2.4系统优势和特点 (6) 2.5作业调度系统方案 (8) 3系统架构 (9) 3.1cStor系统基本组成 (9) 3.2cStor系统功能描述 (10) 3.3Jobkeeper系统基本组成 (17) 4系统安全性设计 (20) 4.1安全保障体系框架 (20) 4.2云计算平台的多级信任保护 (21) 4.3基于多级信任保护的访问控制 (25) 4.4云平台安全审计 (28) 5工作机制 (31) 5.1数据写入机制 (31) 5.2数据读出机制 (32) 6关键技术 (33) 6.1负载自动均衡技术 (33) 6.2高速并发访问技术 (33) 6.3高可靠性保证技术 (33) 6.4高可用技术 (34) 6.5故障恢复技术 (34) 7接口描述 (35) 7.1POSIX通用文件系统接口访问 (35) 7.2应用程序API接口调用 (35) 8本地容错与诊断技术 (36) 8.1 cStor高可靠性 (36) 8.2 cStor数据完整性 (36) 8.3 cStor快照技术 (37) 8.4 Jopkeeper故障处理技术 (37) 9异地容灾与恢复技术 (39) 9.1cStor数据备份与恢复系统功能 (39) 9.2cStor异地文件恢复 (40)
1概述 1.1建设背景 云存储平台与作业调度为本次高性能计算总体解决方案的一部分。主要针对海量的数据的集中存储、共享、计算与挖掘，建立一套具有高可靠、可在线弹性伸缩，满足高吞吐量并发访问需求的云存储与计算平台。为数据存储和高效计算提供便捷、统一管理和高效应用的基础平台支撑。 1.2设计范围 本技术解决方案针对海量数据集中存储、共享与计算，提供从系统软硬件技术架构、原理、硬件选型、网络接入以及软件与应用之间的接口等方面的全面设计阐述。 1.3总体设计原则 针对本次工程的实际情况,充分考虑系统建设的建设发展需求，以实现系统统一管理、高效应用、平滑扩展为目标，以“先进、安全、成熟、开放、经济”为总体设计原则。 1.3.1先进性原则 在系统总体方案设计时采用业界先进的方案和技术，以确保一定时间内不落后。选择实用性强产品，模块化结构设计，既可满足当前的需要又可实现今后系统发展平滑扩展。 1.3.2安全性原则 数据是业务系统核心应用的最终保障，不但要保证整套系统能够7X24运行，而且存储系统必须有高可用性，以保证应用系统对数据的随时存取。同时配置安全的备份系统，对应用数据进行更加安全的数据保护，降低人为操作失误或病毒袭击给系统造成的数据丢失。 在进行系统设计时，充分考虑数据高可靠存储，采用高度可靠的软硬件容错设计，进行有效的安全访问控制，实现故障屏蔽、自动冗余重建等智能化安全可靠措施，提供
实验二重力加速度的测定 一、单摆法 实验内容 1．学习使用秒表、米尺。 2．用单摆法测量重力加速度。 教学要求 1.理解单摆法测量重力加速度的原理。 2.研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 3.学习在实验中减小不确定度的方法。 实验器材 单摆装置（自由落体测定仪），秒表，钢卷尺 重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。 伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。 应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长L，只需要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。 实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。 θ 图2-1 单摆原理图
摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力，f 指向平衡位置。当摆角很小时（θ<5°），圆弧可近似地看成直线，f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ，小球位移为x ，质量为m ，则 sin θ= L x f=psin θ=-mg L x =-m L g x （2-1） 由f=ma ，可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a =m f =-ω2 x 可得ω= l g 于是得单摆运动周期为： T =2π/ω=2π g L （2-2） T 2 =g 2 4πL （2-3） 或 g=4π22T L （2-4） 利用单摆实验测重力加速度时，一般采用某一个固定摆长L ，在多次精密地测量出单摆的周期T 后，代入（2-4）式，即可求得当地的重力加速度g 。 由式（2-3）可知，T 2 和L 之间具有线性关系，g 2 4π为其斜率，如对于各种不同的 摆长测出各自对应的周期，则可利用T 2—L 图线的斜率求出重力加速度g 。 上述单摆测量g 的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的，否则将使测量产生如下系统误差: 1. 单摆的摆动周期与摆角的关系，可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内，验证出单摆的T 与θ无关。 实际上，单摆的周期T 随摆角θ增加而增加。根据振动理论，周期不仅与摆长L 有关，而且与摆动的角振幅有关，其公式为： T=T 0[1+( 21)2sin 22θ+(4231??)2sin 22 θ+……] 式中T 0为θ接近于0o 时的周期，即T 0=2πg L 2．悬线质量m 0应远小于摆球的质量m ，摆球的半径r 应远小于摆长L ，实际上任何一个单摆都不是理想的，由理论可以证明，此时考虑上述因素的影响，其摆动周期为：
中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平：形成了完整配套的研究、设计、生产和试验体系；建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心和由国内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网；建立了多种卫星应用系统,取得了显著的社会效益和经济效益；建立了具有一定水平的空间科学研究系统,取得了多项创新成果；培育了一支素质好、技术水平高的航天科技队伍. 中国航天事业是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下发展起来的.中国独立自主地进行航天活动,以较少的投入,在较短的时间里,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路,取得了一系列重要成就.中国在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已跻身世界先进行列；在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果. 空间技术 1. 人造地球卫星.中国于1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家.截至2000年10月,中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星,飞行成功率达90%以上.目前,中国已初步形成了四个卫星系列——返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“风云”气象卫星系列和“实践”科学探测与技术试验卫星系列,“资源”地球资源卫星系列也即将形成.中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,卫星回收成功率达到国际先进水平；中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家.中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到二十世纪九十年代初期的国际水平.近几年来,中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后,工作稳定,性能良好,产生了很好的社会效益和经济效益. 2. 运载火箭.中国独立自主地研制了12种不同型号的“长征”系列运载火箭,适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星.“长征”系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克,地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克,基本能够满足不同用户的需求.自1985年中国政府正式宣布将“长征”系列运载火箭投入国际商业发射市场以来,已将27颗外国制造的卫星成功地送入太空,在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地.迄今,“长征”系列运载火箭共实施了63次发射；1996年10月至2000年10月,“长征”系列运载火箭已连续21次发射成功. 3. 航天器发射场.中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场,并圆满完成了各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星、试验飞船的发射任务.中国航天器发射场既可完成国内发射任务,又具有完成为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力. 4. 航天测控.中国已建成完整的航天测控网,包括陆地测控站和海上测控船,圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务.中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力,测控技术达到了世界先进水平.
哈尔滨工业大学高性能计算服务收费方案（试行） 一、收费标准 哈尔滨工业大学高性能计算中心具备每秒万亿次以上的计算峰值，计算机集群系统投入大、运行和维护费用高，拟对使用高性能计算的校内外用户进行有偿服务，收费标准如下： ●帐号管理费：校内用户1000元/帐号；校外用户2000元/帐号； ●付费排队方式：校内用户0.5元/CPU核小时；校外用户1元/CPU核小 时 ●付费独占方式：校内用户40元/节点/天；校外用户80元/节点/天。根据 用户需要进行资源配置，无需排队。 *付费排队用户的程序运行时间按Walltime统计为标准，Walltime=（作业结束时间-作业开始时间） CPU核占用数量 条款说明： 1.本平台严禁用于涉密科研项目使用； 2.受停电、设备故障等因素影响的作业机时不计费； 3.付费排队用户使用的最大核数不超过32个; 4.缴费方式：付费排队用户根据计算需求预存一定费用，以100小时为最小单 位，若预缴费用不足时，须在计算完毕15天内补交；若预缴费用有剩余时，可保留至下次计算时使用，注销账号时可申请退还剩余费用； 5.用户项目完成后或因某些特殊原因需停止使用时，可以按实际使用的CPU 核小时数进行结算；
6.在帐号有效期内，为付费排队用户提供50G，付费独占方式用户提供100G 免费存储空间，超出部分按照具体情况收取费用； 7.用户计算结果最长保存时间为20天; 8.用户提交的作业，应服从系统管理员的调度、管理。 二、经费用途 机器运行所收费用主要用于补充维持机器正常运行所需经费的不足，如水电费、设备维护费、机房条件保障所需费用、引进新软件、以及软件升级等。 三、激励政策 1.注重社会效益，优先保证对高性能计算需求迫切的用户使用，特别是冲击国 际前沿水平的、涉及重大基础理论研究或涉及国民经济重大应用的国家级课题。 2.为了满足部分院系、研究所、研究中心及国家重大科研项目组和国际合作项 目组对高性能计算资源的需求，经“哈工大高性能计算平台专家组”评议以及高性能计算中心审批，可申请专用计算资源，申请的计算资源一般不超过本系统总计算资源的20%。 3.免费提供必要的技术支持和相应服务。 4.对于有合作研发和编程需求的用户(包括程序移植、优化、并行工作)，将视 成果预期和可能，酌情而定，并采取有偿服务方式。 本《收取方案》的解释权属哈尔滨工业大学高性能计算中心，并将在实施过程中不断完善。
航空航天知识 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
1957年10月4日 前苏联发射世界第一颗人造地球卫星.半年后,美国的人造卫星上天 1959年9月12日 前苏联发射“月球”2号探测器,为世界上第一个撞击月球表面的航天器 1961年4月12日 前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人 1969年7月20日 美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗”11号飞船,成为人类踏上月球的第一人1970年12月15日 前苏联“金星”7号探测器首次在金星上着陆 1971年4月9日 前苏联“礼炮”1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站.两年后,美国将“天空实验室”空间站送入太空 1971年12月2日 前苏联“火星”3号探测器在火星表面着陆.5年后,美国的“海盗”火星探测器登陆火星 1981年4月12日 世界第一架航天飞机---美国“哥伦比亚”号航天飞机发射成功 1986年1月28日 美国航天飞机“挑战者”号在升空73秒后爆炸 1986年2月20日
前苏联发射“和平”号空间站,服役已经超期8年,至今仍在运行,是目前最成功的人类空间站 1993年11月1日 美、俄签署协议,决定在“和平”号空间站的基础上,建造一座国际空间站,命名为阿尔法国际空间站 我国航空航天大事件: 1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研究机构———国防部第五研究院成立. 1970年4月24日,长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了东方红一号卫星,我国成为世界上第三个独立研制和发射卫星的国家. 1975年11月26日,长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了我国第一颗返 回式科学试验卫星,并于3天后成功回收. 1984年4月8日,长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了我国第一颗地球同步轨道卫星———东方红二号试验通信卫星. 1990年4月7日,中国用自行研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了亚洲一号通信卫星,这是中国长征系列运载火箭首次发射国外卫星,使我国在世界航天商业发射服务领域占有了一席之地. 1999年10月,我国和巴西联合研制的第一颗地球资源卫星顺利升空,并正常运行,这是我国首次在空间技术领域进行的全面国际合作. 2003年10月15日,“神舟”五号飞船成功发射,并于2003年10月16日圆满回收,使我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家.
第一章绪论 1?叙述航空航天的空间范围 航空航天是人类利用载人或不载人的飞行器在地球大气层中和大气层外的外层空间（太空）的航行行为的总称。其中，大气层中的活动称为航空,大气层外的活动称为航天。大气层的外缘距离地面的高度目前尚未完全确定，一般认为距地面90~100km是航空和航天范围的分界区域。 2?简述现代战斗机的分代和技术特点 发展史 特点：a.可垂直起降、对起降场地木有太多特殊要求，b.可在空中悬停，c.能沿任意方向飞行但速度比较低、航程相对较短； 工作原理：直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源，动能守恒要求，旋翼升力的获得 靠向下加速空气，因此对直升机而言由旋翼带动空气向下运动，每一片旋翼叶片都产生升力，这些升力 的合力就是直升机的升力。 4.试述航空飞行器的主要类别及其基本飞行原理 A. 轻于空气（浮空器）:气球;飞艇。原理：靠空气静浮力升空。气球没有动力装置，升空后只能随风飘动或被系留在某一固定位置；飞艇装有发动机、螺旋桨、安定面和操纵面，可控制飞行方向和路线。 B. 重于空气：固定翼航空器（飞机+滑翔机）；旋翼航空器（直升机+旋翼机）；扑翼航空器（扑翼机）。原理:靠 空气动力克服自身重力升空。飞机由固定的机翼产生升力，装有提供拉力或推力的动力装置、固定机翼、控制飞行姿态的操纵面，滑翔机最大区别在于升空后不用动力而是靠自身重力在飞行方向的分力 向前滑翔（装有的小型发动机是为了在滑翔前获得初始高度）；旋翼机由旋转的机翼产生升力，其旋翼木有动力驱动，由动力装置提供的拉力作用下前进时，迎面气流吹动旋翼像风车似地旋转来产生升力；直 升机的旋翼是由发动机驱动的，垂直和水平运动所需要的拉力都由旋翼产生；扑翼机（振翼机）像鸟类翅膀那样扑动的翼面产生升力和拉力。 5.简述火箭、导弹与航天器的发展史 6.航天器的主要类别 A. 无人航天器a人造卫星（科学卫星、应用卫星、技术试验卫星）,b.空间平台，c.空间探测器（月球探测器、行星探测器）； B. 载人航天器a载人飞船（卫星式、登月式）,b.空间站,c.轨道间飞行器（轨道机动器、轨道转移器）,d.航天飞机。 7.什么是空天飞机，其主要的关键技术是什么？ 空天飞机即航空航天飞机，指以吸气式发动机和火箭发动机组合推进系统作为动力装置、能够像飞机在跑道上起降、在大气层内高超音速飞行，又能单级入轨运行的可载人飞行器。 主要的技术在于a动力装置，既不同于飞机又不同于火箭，是一种混合配置的动力装置，安装有涡轮喷气发动机、冲压发动机、火箭发动机；b.计算空气动力学分析，由于其速度变化幅度大、飞行高度变化广、飞行环境不同；c.发动机和机身一体化设计，在大气层中高速飞行时阻力剧增，外形需要高度流线化;d.防热结构和材料，空天飞机需多次进出大气层，有很强的气动加热，所以防热系统既要保持良好的气动外形，又要能长期重复使用且便于维护。
For personal use only in study and research; not for commercial use 2011年9月29号天宫一号 发射地点：酒泉卫星 技术重点：航天器交会对接 结构：两舱结构，分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。 发射目的：属于航天发射第二步第二阶段空间实验室阶段任务，建成中国首个空间实验室，为中国航天第三步建设空间站做准备。 发射项目：发射后两年内与神舟八号、神舟九号、神舟十号完成对接任务。 发射意义：标志着中国已经拥有建设初步空间站，即短期无人照料的空间站的能力。 天宫一号是中国首个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，由长征二号FT1火箭运载，火箭全长52米，运载能力为8.6吨。天宫一号设计在轨寿命两年。 2011年10月10日，天宫一号发出第一张自拍照，11月3日凌晨顺利实现与神州八号飞船首次对接。 「知识点链接」 一、中国载人航天发展三步走： 第一步：从神舟一号到神舟六号，实现了载人飞船把航天员安全地送上天又安全地返回地面， 第二步：要解决出舱活动和交会对接技术； 第三步：是建造中国的空间站 二、中国卫星发射中心： 酒泉卫星发射中心、西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心，以及筹建中的文昌卫星发射中心 三、酒泉被选为卫星发射中心的条件： 1、已建场30年，拥有了相当雄厚的物质基础，并且生活设施基本齐全，技术保障、测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善。 2、发射场区为戈壁滩，航区200公里以内基本为无人区，600公里以内没有人口密集的城镇和重要交通干线，航区安全有保证。 3、发射场区占地面积广，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射回收着陆场，而且具有很大的发展空间。 4、场区内已建有大型机场，既可以满足航天器使用飞机快速运输的要求，又可作为参试人员往返乘降飞机的场所。
(1)民航小知识系列：什么是流控 近些年来，随着我国航空运输业的飞速发展，选择坐飞机出行的旅客越来越多。在享受航空服务带来的快捷与安全的同时，旅客也遇到了一些不愉快的经历，其中最让人诟病的可能就是航班延误了。在诸多航班延误原因中，不少旅客肯定听过这么一句清脆的女声：“我们抱歉的通知，由于流量控制/航空管制的原因，您乘坐的....。。”。今天，我们就和大家一起探讨＂流控＂。 什么是流控 如此网络词语：“微薄控”、“自然控”、“娃娃控”……各种控比比皆是！可是各位对“流控”了解多少呢？“流控”全称是流量控制。它一般是指为保证最有效地使用空域，对进入给定的空域、或沿给定的航路飞向某一个机场的交通流量进行调整的方法。通俗点讲也就是相当于交警指挥车辆的行程。 流控受什么条件的影响 民航因素 俗话说：“天高任鸟飞。”天空上小鸟可以自由自在的飞翔，但是咱们铁鸟可就不合适了。如果我们所有的飞机以高速在空中自由飞翔，说不定哪天两架飞机就会“亲密相拥”了。如果说撞到个小鸟还有可能生还，那么铁鸟相撞……确实HOLD不住啦！！飞机在天空中有着规定的一条条隐形的道路，飞机也必须像汽车一样在“道路”上行驶，这样才能保证飞行的安全！而随着我国航空业的飞速发展，飞机数量急剧增多，航路上的负荷也就越来越大。加之国家出于确保国防安全的需要，对空域实行相关限制，民航对于空中航路数量和覆盖区域可调节度很小，所以造成了很多航路不堪重负，从而出现航班延误现象。 天气因素 天气因素是航空业的一大劲敌！每个机场都有自身的起飞标准，如果天气恶劣超出机型适航标准的话，飞机是不能起飞的！毕竟民航是以安全为第一位的！有的时候，起飞和到达的机场都是晴空万里，为什么飞机也不能飞呢？飞机在空中并不是自由飞行，为保障安全，必须按规定线路飞，这就是航路。如果航路上出现范围较小的雷雨，可以绕飞。一旦雷雨影响的范围较大，绕飞就十分困难了。此时，为保障飞行安全，未起飞的航班只能在地面等待，起飞航班则须就近选择其他机场进行备降。 有时，旅客们可能会疑惑：“为什么别的飞机可以起飞，而我们的还不能呢？” 其实每个型号的飞机所需要的航空条件是不同的，有的可以适应稍微恶劣点的气候，可是有的却不行！这个要和您当时乘坐飞机的型号而定！安全第一，不管飞机飞与不飞，肯定首要确保安全。 一些大型活动因素 一些大型活动有时也会占用民航的航道，以至于旅客们必须等待。比如国家一些军事活动，或者像最近的珠海航空展。而军事演习往往又涉及国家机密，所以航空公司经常是临时得到通知。此类管制时间少则半个小时，多则三四个小时。而当管制解除时，涉及到的空域往往又集中了管制期内受到影响的大量飞机，造成短时间内空域的流量繁忙，从而继续出现延误。这种管制发生一次，就可以打乱当天几乎所有相关机场的航班运行。 既然要流控等待，为什么要让旅客提前上机？不能舒适的在候机楼等待呢？ 一般来说，流量控制的持续时间不会太长，但是受影响的同一方向的航班可能会很多。在解除管制以后，由于机场跑道有限，飞机往往需要在地面滑行甚至等待较长时间。由于当航班准备就绪，才可以向管制部门及早申请，排队等待许可。本着早准备早起飞的原则！所以也请大家给予理解和耐心等待哦。 当然，我们对流控等待的旅客深表歉意！当然，如果流控的时间过长，航空公司也会为旅客提供相应的后续服务。 (2) 民航小知识系列：紧急出口旁旅客该注意什么 常乘飞机外出旅行的人，有时会碰上自己座位被安排在机舱紧急出口处。虽然紧急出口旁的座位和其他座位有些区别，但这并不会给您的行程带来什么麻烦，也不值得大惊小怪。 紧急出口登机牌的发放
量子化学计算方法及应用 吴景恒 实验目的： （1）掌握Gaussian03W的基本操作 （2）掌握 Gaussian03W进行小分子计算的方法，比较不同方法与基组对计算结果的影响，并比较同分异构体的稳定性（3）通过运用量子力学方法计算分子的总电子密度，自旋密度，分子轨道及静电势 实验注意： （1）穿实验服；实验记录用黑色，蓝色或蓝黑色钢笔或签字笔记录；实验数据记录不需要画表格 （2）实验前请先仔细阅读前面的软件使用介绍，然后逐步按照实验步骤所写内容进行操作 （3）截图方法：调整视角至分子大小适中，按下键盘上的PrintScreen按键截图，从“Windows开始菜单”打开“画图”工具，按Ctrl+v或“编辑-粘贴”，去掉四周多余部分只留下分子图形，保存图片 （4）所有保存的文件全部存在E盘或D盘根目录用自己学号命名的文件夹下，不要带中文命名，实验完毕全部删除，不得在计算用机上使用自己携带的U盘或其他便携存储设备！ （5）HyperChem里面截图时候可以用工具栏以下几个工具调整视图： Rotate out-of-plane：平面外旋转工具，转换视角用 Mgnify/Shrink：放大镜工具，转换视角用 Gaussian03W使用介绍：（注意，下面只是界面示意图，实验時切勿按下图设置） 输入文件：Gaussian输入文件，以GJF为文件后缀名 联系命令行：设定中间信息文件（以CHK为后缀名）存放的位置、计算所需的内存、CPU数量等 作业行：指定计算的方法，基组，工作类型，如：#P HF/6-31G(d) Scf=tight Opt Pop=full #作业行开始标记 P 计算结果显示方式为详细， 选择还有T（简单）和 N（常规，默认） HF/6-31G(d) 方法/基组 Opt对分子做几何优化 Pop=full进行轨道布居分析，详尽输出轨道信息和能量 电荷 多重态：分子总电荷及自旋多重态（2S+1, S=n/2, n为成单电子数） 分子结构的表示 1、直角坐标：元素符号X坐标Y坐标Z坐标（如上图所示） 2、Z矩阵（参考后附内容）：元素符号（原子一）原子二键长原子三键角原子四二面角
解决方案简介 面临的挑战 随着当前信息的爆炸式增长，以及在使用基于x86微芯片的通用硬件方面的不断创新，通常是由多台机器来提供计算以共同执行非常复杂的任务。这使得网络成为一个至关重要的HPC 组件。解决方案 瞻博网络提供一种高速的HPC 数据中心网络解决方案。此HPC 基础架构非常适合于那些希望近距离互连多台10GbE 服务器，而且延迟时间不能超过亚微秒的客户。优势 ? 基于10GbE 接入的模块化网络设计? 支持极大规模的低延迟连接? 提供多种功能来满足端到端的应用需求 高性能计算(HPC )数据中心解决方案 瞻博网络HPC 解决方案能够帮助客户执行密集的计算任务，并提供最大的网络效率和可靠性 面临的挑战 随着高性能集群解决方案和超级计算的日渐增加，越来越多的行业开始转向多节点集群应用。采用HPC 技术背后的主要驱动因素是越来越多的用户可以访问不断增加的数据量，这就需要进行计算以处理这些数据。由于基于以太网的集群解决方案的普及，以及在高性能业务中进行密集型计算和建模所带来的价值，很多企业开始重新审视计算集群为他们带来的经济效益。下面是多个行业从HPC 技术获得明显收益的实例： ? 设计工作室依靠计算集群来进行动画和视觉效果的渲染和建模。? 工程和建筑公司使用HPC 进行建模和3D 成像。? 石油和能源公司使用HPC 进行建模和地震研究。? 生物技术公司利用HPC 进行建模和预测性模型分析。? 投资公司和银行利用HPC 进行算法交易建模和快速市场分析。? 零售公司利用HPC 获得市场情报和进行基于视频的业务分析。? 学术界始终在挑战可以实现的最大计算能力。 一般说来，这些计算挑战对于网络提出了一系列极为苛刻的要求。局域网的最初设计目的是将相对较近的最终用户工作站连接在一起，并支持这些工作站与远程网络进行通信。HPC 网络对于网络的要求主要是服务器与服务器的连接性，局域网应用与现代数据中心在通信流量模式上有很大差距，与HPC 数据中心的差距就更大了。由于这些因素，我们看到以太网大约只服务于一半的HPC 市场，In? niband 还占有显著的市场份额。一直以来，Infiniband 都被视作服务于那些低延迟和极高性能的HPC 集群应用的传统技术。 不单单是现有的局域网架构不能很好地支持HPC 基础架构（瞻博网络基于1GbE 的集群交换fabric 技术可以解决这一问题），而且，长期以来以太网技术（实际上是局域网的基础）也缺乏某些HPC 集群所需的高性能特征。随着10GbE 的商业化，基于以太网的HPC 解决方案开始具有技术可行性和出色的经济性。